WO1989009663A1

WO1989009663A1 - Arrangement for eliminating foaming and/or cooling agents

Info

Publication number: WO1989009663A1
Application number: PCT/EP1989/000329
Authority: WO
Inventors: Hans-Günter Schmidt
Original assignee: Alfred Teves Gmbh
Priority date: 1988-04-06
Filing date: 1989-03-25
Publication date: 1989-10-19
Also published as: DE3811486A1; EP0336254A1; FI895778A0; JPH03500857A

Description

Einrichtung zur Entsorgung von Treib- und/oder Kältemitteln

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Entsorgung von Treib- und/oder Kältemitteln, insbesondere von Fluor-Chlor- Kohlenwasserstoffen aus Schaum- und/oder Kunststoffen.

Zum Verschäumen von Kunststoffen und Schaumstoffen werden als Treibmittel meist Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe (FCKW) verwendet. Diese gelten als ausgesprochen umweitschädigend. Um ein Freisetzen des in den Schaumstoffporen einge_¬ schlossenen FCKW zu verhindern, werden derzeit Abfall_¬ schaumstoffe auf Deponien gelagert. Dies ist natürlich eine ausgesprochen unwirtschaftliche Vorgehensweise.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ein_¬ richtung zur Entsorgung zu schaffen, welche auf wirtschaft_¬ lich rentable Weise eine umweltschonende Entsorgung gewähr_¬ leistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Zerkleinerungskammer, die mit dem zu entsorgenden Gut be_¬ schickbar ist und Mittel aufweist, durch welche die Treib- und/oder Kältemittel freisetzbar sind, von einem Fluid durchströmt ist, wobei der Fluidstrom nach Austritt aus der Zerkleinerungskammer mittels einer Leitung mit mindestens einer Kühlerstufe verbunden ist, in der das Treib- und/oder Kältemittel auskondensierbar ist. Die erfindungsgemäße Anlage ermöglicht nicht nur eine umweltgerechte Entsorgung des FCKW enthaltenden Materials, sondern auch eine Rückgewinnung des FCKW, welches nach dem Auskondensieren in Behälter abfüllbar und anschließend wiederverwendbar ist. Auch das Schaumstoff aterial ist, nachdem es vom FCKW getrennt ist, beispielsweise zur Herstellung von Leichtbausteinen, wiederverwendbar.

Ein besonderes Anwendungsgebiet der Erfindung ist das der Entsorgung von Kühlanlagen. Wegen der hohen Isolations- wirkung des in den Poren des eingeschäumten Isolations¬ stoffes eingelagerten Kältemittels kann auf das FCKW-hal¬ tige Treibmittel nicht ohne erheblichen Aufwand verzichtet werden. Bei einem haushaltsüblichen Kühlschrank ist die FCKW-Menge im Kältemittelkreislauf nur ein Drittel des in der Isolierung enthaltenen FCKW.

Dadurch, daß der Fluidstrom nach Durchlaufen der Kühler¬ stufe mittels einer Rückleitung an die Zerkleinerungskammer angeschlossen ist, ist ein besonders wirtschaftlicher Um¬ laufbetrieb möglich.

Wird ein geringer Teil des Fluidstromes von der Rückleitung abgezweigt und nach Durchströmen einer Filtereinrichtung an die Atmosphäre geführt, so ist es möglich in der Zer¬ kleinerungskammer einen Unterdruck zu erzeugen, welcher sicherstellt, daß kein FCKW aus der Zerkleinerungskammer entweichen kann. Die Filtereinrichtung ist so ausgelegt, daß der abgeführte Teilstrom völlig FCKW frei ist. Von Vorteil ist es auch, daß der Fluidstrom nach Durch¬ laufen der Kühlerstufe durch eine Heizvorrichtung geführt ist, so daß durch die Rückleitung ein wiedererwärmter Fluidstrom zur Zerkleinerungskammer geführt ist, welcher dann das in der Zerkleinerungskammer freigesetzte FCKW auf¬ nehmen und wieder zur Kühlerstufe transportieren kann. Da¬ bei ist es besonders ökonomisch, wenn die in der Kühler¬ stufe aufgenommene Wärme zur Aufheizung der Heizvorrichtung genutzt wird.

Um einen kontinuierlichen Betrieb der Entsorgungsein¬ richtung sicherzustellen, ist es von Vorteil, daß die Filtereinrichtung aus zwei Aktivkohlefiltern besteht, deren Aktivkohle wechselweise mit dem Treib- und/oder Kältemittel beladen und von diesem entladen wird. Besonders günstig ist es dabei, daß die Beladung der Aktivkohlefilter durch den zur Atmosphäre geführten Teilstrom des Fluidstroms etwa auf dem Temperaturniveau der letzten Kühlerstufe folgt, während zur Entladung der Aktivkohle ein erwärmter FluidteiIstrom durch den Aktivkohlefilter geführt ist, der anschließend durch eine Rückführleitung an die Leitung zwischen Zer¬ kleinerungskammer und Kühlstufe angeschlossen ist. Durch die Wahl der unterschiedlichen Temperaturniveaus, wird für eine optimale Be- und Entladeleistung der Aktivkohle gesorgt.

Bei einer bevorzugten Ausführung wird als Mittel zum Frei¬ setzen der FCKW innerhalb der Zerkleinerungskammer eine Zerkleinerungsvorrichtung, beispielsweise eine Walzen¬ anordnung oder Shreddervorrichtung benutzt. Eine zusätzliche Sicherheit gegen austretende FCKW aus der Zerkleinerungskammer wird dadurch erreicht, daß die Ein¬ gänge für das zu entsorgende Material in die Zerkleinerungskammer und die Ausgänge für das entsorgte Material aus der Zerkleinerungskammer durch Luftschleier¬ anlagen geschützt sind. Wird die Entsorgungseinrichtung mit Verbundstoffen, beispielsweise Metall mit aufgeschäumten Isolierungen aus Schaumstoff _r beschickt, dann kann eine besonders kompakt aufgebaute -Entsorgungseinrichtung dadurch geschaffen werden, daß innerhalb der Zerkleinerungskammer eine Trennung des Materials nach Metallen und Schaum- und/oder Kunststoffen erfolgt.

Die Funktion und weitere vorteilhafte Merkmale der Erfin¬ dung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform an Hand der Zeichnung.

Hierzu zeigt die einzige Figur eine Zerkleinerungkammer 1, in welcher sich die Zerkleinerungsvorrichtung 2 befindet, die sich aus mehreren antreibbaren Walzen zusammensetzt. Durch den Eingang 3 wird das zu entsorgende Material mittels eines Förderbandes 4 in die Zerkleinerungskammer 1 gebracht und der Zerkleinerungsvorrichtung 2 zugeführt. Über eine nicht näher dargestellte Separationsanlage werden die metallischen Teile von den Kunst- und Schaumstoffteilen getrennt und durch einen Ausgang 5 aus der Zerkleinerungs- kammer herausgebracht. Durch die Zerkleinerungsvorrichtung wird der plastische Kunststoff und der Schaumstoff zer¬ quetscht und so zerkleinert, daß der größte Anteil von FCKW freigesetzt wird. Das zerkleinerte und gepreßte Kunststoff bzw. Schaumstoffmaterial wird durch den Ausgang 6 mittels eines Transportbandes 7 aus der Zer¬ kleinerungskammer 1 geführt. Der Eingang 3 und die Ausgänge 5,6 sind durch sogenannte Luftschleusen 8 gesichert, die eine Luftströmung quer zur Ein- bzw. Ausgangsrichtung durch Verdichter erzeugen.

Die Zerkleinerungskammer ist über die Anschlüsse 9 und 10 an einen punktiert dargestellten Umluftstrom angeschlossen. Dieser führt über eine Leitung 11 vom Anschluß 9 zur ersten Kühlerstufe 12, in der die Umluft von ca. 40°C, die in der Zerkleinerungskammer 1 herrschen, auf etwa 3°C abgekühlt wird. Das dabei anfallende Kondensat, welches im wesent¬ lichen aus FCKW und einem Wasseranteil besteht, wird über die Kondensatableitung 13 einem Abfüllbehälter zugeführt. Die Leitung 14 führt zur zweiten Kühlerstufe 15, in der der Umluftstrom dann auf -25°C abgekühlt wird. Analog zur ersten Kühlerstufe 12 ist auch an der zweiten Kühlerstufe

15 eine Kondensatableitung 13 vorgesehen. Über die Leitung

16 ist eine Verbindung von der zweiten Kühlerstufe 15 zur Heizvorrichtung 17, in der eine Erwärmung des Umluftstromes auf etwa 40°C erfolgt. Die Leitung 18 verbindet die Heiz- vorrichtung 17 über den Umluftventilator 19 mit dem An¬ schluß 10 an der Zerkleinerungskammer 1.

Zur Aufrechterhaltung eines Unterdruckes in der Zer¬ kleinerungskammer 1 wird dem Umluftstrom stets eine Teil¬ menge durch den Fortluftventilator 20 entzogen und über eine Leitung 21, welche zwischen der zweiten Kühlerstufe 15 und der HeizVorrichtung 17 an die Leitung 16 angeschlossen ist, dem Aktivkohlefilter 22 zugeführt. Vom Aktivkohle¬ filter 22 wird der Umluftteilstrom über eine Meßkammer 23 an die Atmosphäre abgegeben. In der Meßkammer 23 wird über¬ prüft, ob der Abluftstrom FCKW-Anteile aufweist; ist dies der Fall, so wird ein Warnsignal geschaltet und die gesamte Anlage außer Betrieb gesetzt.

Von der Leitung 18 zweigt zwischen Anschluß 10 und Umluft¬ ventilator 19 eine Leitung 24 ab, welche über die Heizung 25 zum zweiten Aktivkohlefilter 26 geführt ist. Die Strömung durch die beiden Aktivkohlefilter 22 und 26 wird durch von Stellmotoren angetriebene luftdicht schließende Klappen gesteuert, so daß im zeitlichen Wechsel stets ein Aktivkohlefilter (in der dargestellten Schaltung Aktiv¬ kohlefilter 22) mit FCKW beladen wird, und das andere (in der Darstellung Aktivkohlefilter 26) von FCKW entladen wird. Eine entsprechende ÜberwachungsSchaltung der Luft¬ klappen stellt eine FCKW-freie Fortluft sicher.

Die Aktivkohle in den Filtern 22,26 besitzt einen besonders effektiven Absorbtionswirkungsgrad für FCKW in einem Temperaturbereich um etwa -25°C, während die Reinigung der Aktivkohle von FCKW bei einem Luftstrom von etwa 60°C be¬ sonders wirksam ist. Entsprechend erfolgt in der Heizung 25 eine Erwärmung des Luftstromes auf diese Temperatur.

Nachdem der über die Leitung 24 zugeführte Luftstrom sich beim Durchlaufen des Aktivkohlefilters 26 mit FCKW aufge_¬ laden hat, wird er über die Rückführleitung 27, welche zwischen Anschluß 9 und der ersten Kühlstufe 12 an die Leitung 11 angeschlossen ist, erneut den Kondensations- stufen zugeführt und gereinigt. Die wärmetechnische Schaltung der beiden Kühlerstufen 12,15 und der Heiz orrichtung 17 sieht vor, daß die Abfallwärme der beiden Kühlerstufeϊi für den Aufheizvorgang in der Heiz¬ vorrichtung 17 genutzt wird. Die der HeizVorrichtung 7 zu¬ geführte Wärme wird über ein Thermostat 28, welches in der Leitung 11 vorgesehen ist und die Ventile 29,30 schaltet, geregelt. Für den Umlauf im Kältemittelkreislauf sorgen zwei Kältemittelkompressoren 31, von denen je einer einer Kühlstufe 12 bzw. 15 zugeordnet ist, und die von den Thermostaten 32,33 geregelt werden. Über ein Ventil 34 wird in verschiedenen Zeitabständen (je nach Bereifungsgrad in der zweiten Kühlerstufe 15) ein Wärmestrom zum Abtauen durch die zweite Kühlerstufe 15 geleitet. Während des Ab¬ tauvorganges wird das Umluftsystem abgeschaltet. Das Kondensat wird mittels einer Flüssigkeitspumpe in einen Transportbehälter abgepumpt. Die überschüssige Wärme im Kältekreislauf wird über einen Außenkondensator 35 an die Umgebungsluft abgeführt. Der Außenkondensator 35 hat eine Winterstarteinrichtung, die einen ganzjährigen Betrieb ermöglicht.

- 8 -

Bezugszeichenliste

1 Zerkleinerungskammer 2 Zerkleinerungsvorrichtung

3 Eingang

4 Förderband

5 Ausgang 6 Eingang

7 Transportband 8 Luftschleuse

9 Anschluß

10 Anschluß

11 Leitung 12 erste Kühlerstufe

13 Kondensatableitung 14 Leitung 15 zweite Kühlerstufe

16 .Leitung 17 Heizvorrichtung 18 Leitung 19 Umluftventilator

20 Fortluftventilator

21 Leitung 22 Aktivkohlefilter

23 Meßkammer

24 Leitung 25 Heizung 26 Aktivkohlefilter

27 Rückführleitung 28 Thermostat

29 Ventil

30 Ventil

31 Kältemittelkompressor 32 Thermostat

33 Thermostat

34 Ventil

35 Außenkondensator

Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung zur Entsorgung von Treib- und/oder Kälte¬ mitteln, insbesondere von FCKW aus Schaum- und/oder Kunststoffen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Zerkleinerungskammer (1) , die mit dem zu ent¬ sorgenden Gut beschickbar ist, und Mittel (2) aufweist, durch welche die Treib- und/oder Kältemittel frei¬ setzbar sind, von einem Fluid durchströmt ist, wobei der Fluidstrom nach Austritt aus der Zerkleinerungs- kammer (1) mittels einer Leitung (11,14) mit mindestens einer Kühlerstufe (12,15) verbunden ist, in der das Treib- und/oder Kältemittel auskondensierbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß der Fluidstrom nach Durchlaufen der Kühlerstufe (12,15) mittels einer Rückleitung (18) an die Zerkleinerungskammer (1) angeschlossen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß ein Teil des Fluidstroms von der Rückleitung (18) abgezweigt ist und nach Durchströmen einer Filtereinrichtung (22,26) an die Atmosphäre geführt ist.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Fluidstrom nach Durchlaufen der Kühlerstufe (12,15) durch eine HeizVorrichtung (17) geführt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß die Filtereinrichtung aus zwei Aktivkohlefiltern (22,26) besteht, deren Aktivkohle wechselweise mit dem Treib- und/oder Kältemittel beladen und von diesem entladen wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß die Beladung der Aktivkohlefil er (22,26) durch den zur Atmosphäre geführten Teil des Fluidstroms etwa auf dem Temperaturniveau der letzten Kühlstufe (15) erfolgt, während zur Entladung der Aktivkohle ein erwärmter Fluidstrom durch den Aktiv¬ kohlefilter geführt ist, der anschließend durch eine Rückführleitung (27) an die Kühlerstufe (12,15) ange¬ schlossen ist.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Mittel zum Freisetzen der Treib- und/oder Kältemittel eine Zer¬ kleinerungsvorrichtung (2), insbesondere eine Walzenanordnung, ist. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Eingang (3) für das zu entsorgende Material in die Zerkleinerungskammer (1) und die Ausgänge (5,6) für das entsorgte Material aus der Zerkleinerungskammer (1) durch Luftschleieranlagen (8) gesichert sind.

Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß innerhalb der Zerkleinerungskammer (1) eine Trennung des Materials nach Metallen und Schaum- und/oder Kunststoffen erfolgt,